FMBen(FM=Fe,Co, Ni; n=1-12)团簇结构和电子性质

采用密度泛函理论中的广义梯度近似对FMBen(FM=Fe, Co, Ni; n=1-12)团簇的几何构型进行优化, 并对能量、频率和磁性进行了计算, 同时考虑了电子的自旋多重度. 结果表明, 纯铍团簇的幻数是由电子的壳层模型确定, 而FMBen团簇的幻数主要由几何效应来解释; 掺杂铁磁性的过渡金属(Fe, Co, Ni)提高了纯团簇的稳定性. 二阶能量差分表明FMBen(FM=Fe, Co, Ni)的幻数分别为5, 10; 5, 10; 4, 10. 通过对磁性质的研究发现掺杂不同的过渡金属时, 磁矩出现了不同的变化规律.     

FMBen（FM=Fe,Co,Ni;n=1-12）团簇结构和电子性质

采用密度泛函理论中的广义梯度近似对FMBen(FM=Fe,Co,Ni;n=1-12)团簇的几何构型进行优化,并对能量、频率和磁性进行了计算,同时考虑了电子的自旋多重度.结果表明,纯铍团簇的幻数是由电子的壳层模型确定,而FMBen团簇的幻数主要由几何效应来解释;掺杂铁磁性的过渡金属(Fe,Co,Ni)提高了纯团簇的稳定性.二阶能量差分表明FMBen(FM=Fe,Co,Ni)的幻数分别为5,10;5,10;4,10.通过对磁性质的研究发现掺杂不同的过渡金属时,磁矩出现了不同的变化规律.     

Fe_(6-x)Al_x团簇的结构和磁性能

在密度泛函理论的BPW91水平上,对Fe6-xAlx团簇进行了结构优化,并将获得的最低能结构进行稳定性分析以及电子结构和磁性能的计算.计算结果表明,铁原子倾向团聚在一起并占据最高配位,Al原子则倾向分布在铁簇的周围尽最大可能地与Fe配位成键.Fe6-xAlx团簇的磁性随Al原子数目增加呈现下降趋势,自然轨道分析揭示Fe4s和Al3s与Fe3d之间的杂化是导致团簇磁矩下降的主要原因.     

Ge_nEu(n=1-13)团簇的结构、电子及磁性质(英文)

利用密度泛函理论在广义梯度近似下研究了GenEu(n=1-13)团簇的生长模式和磁性.结果表明:对于GenEu(n=1-13)团簇的基态结构而言,没有Eu原子陷入笼中.这和SinEu以及其它过渡金属掺杂半导体团簇的生长模式不同.除GeEu团簇外,GenEu(n=2-13)团簇的磁矩均为7μB.团簇的总磁矩与Eu原子的4f轨道磁矩基本相等.Ge、Eu原子间的电荷转移以及Eu原子的5d、6p和6s间的轨道杂化可以增强Eu原子的局域磁矩,却不能增强团簇总磁矩.     

Cu_nNi(n=2-13)团簇基态结构和电子特性的密度泛函研究

基于第一性原理,利用密度泛函理论中广义梯度近似(GGA)对团簇Cun-1Ni和Cun(n=3-14)进行了结构优化和能量计算,结果表明,单质Cu团簇不是以密实结构而是以类平面结构生长,但Ni的掺杂使得Cu团簇结构以二十面体为基础生长并且增加了团簇的稳定性;团簇结合能的二阶差分计算表明Cu3Ni,Cu7Ni和Cu9Ni结构最为稳定;在团簇的最稳定结构中Ni原子趋于占据团簇的中心位置和更多的Cu原子形成化学键;位于表面的Cu原子成为Mülliken电荷的接受体而带负电性,这也可能是Ni掺杂Cu合金耐腐蚀性增强的原因之一;Ni的掺杂使原来没有磁性的铜团簇显示了磁性且总自旋磁矩表现明显的奇偶振荡,为1或2μB,与团簇的尺寸无关.     

Con(n=2～10)团簇的结构和磁性

采用密度泛函理论中的局域自旋密度近似(LSDA)和广义梯度近似(GGA)对Con(n=2～10)团簇的几何构型进行优化，并对能量、频率和磁性进行了计算,两种方法确定的基态构型完全一致,并从平均键长、平均配位数和对称性对磁性的影响进行了理论探讨.研究表明, Con(n=2～10)基态团簇的磁性在n=2～4时主要受平均键长的影响,在n=5～9时主要受平均配位数的影响,在n=10时受原子间距和平均配位数的相互影响,最终导致与Co8基态团簇具有相同的磁性.基态团簇在Co5和Co9出现了磁性局域最小点.     

(CoCr)n (n=1-5)合金团簇的结构和磁性

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(GGA)对(CoCr)n (n=1-5)团簇的几何结构、电子结构和磁性进行了系统的研究, 确定了团簇的基态和亚稳态. 结果表明, CoCr二元合金团簇的基态几何构型呈对称有序排列, 其磁性均呈反铁磁性耦合; 团簇键长和配位数的大小对原子局域磁性有很明显的影响; 受Cr原子的影响, 在(CoCr)4团簇中, 非相邻的Co原子之间呈现反铁磁性耦合.     

Sc12Co和Sc12Ni团簇的几何结构、磁性和光谱特性的理论研究

基于密度泛函理论和卡利普索结构预测方法,在B3PW91/LanL2DZ水平下,系统研究了Sc₁₃,Sc₁₂Co和Sc₁₂Ni团簇的几何结构、磁性和光谱特性.结果表明,Sc₁₃基态拥有高对称性的二十面体I_h点群对称结构,Sc₁₂Co和Sc₁₂Ni团簇基态结构是分别以Co和Ni为中心的畸变二十面体结构.基于上述基态结构,电荷转移分析发现电荷从Sc原子向Ni或Co原子转移.磁性分析表明Sc₁₃团簇的高磁性主要源于Sc—Sc之间的铁磁性耦合和较大的自旋劈裂.对于Sc₁₂Co和Sc₁₂Ni团簇,Sc—Ni和Sc—Co各原子之间的反铁磁性耦合、较小的自旋劈裂及原子间的电荷转移量是磁性偏低的原因.而且,总磁矩主要来源于Sc-3d轨道上的自旋磁矩贡献,4s和4p轨道上的自旋磁矩贡献非常小.最后,研究发现Sc₁₂Co和Sc₁₂Ni团簇的红外和拉...     

膦配体对金团簇[Au@Au8(PR3)8]3+(R=Me,OMe,H,F,Cl,CN)稳定化作用的理论研究

采用ab initio HF, MP2方法和密度泛函理论方法, 对具有D2h和D4d构型的膦配体稳定的过渡金属团簇[Au@Au8(PR3)8]3+(R=Me, OMe, H, F, Cl, CN)进行了几何结构、 电子结构及团簇稳定性等方面的研究. 计算表明, 与D2h构型相比, D4d构型更稳定, 两者能量相差约5~10 kJ/mol. SVWN局域泛函能够对团簇的几何结构给予较准确的描述, MP2方法对团簇的结构参数有所低估, 而离域和杂化泛函则过高地估计了团簇的结构参数. 电子结构分析表明, 中心Au原子与外围的Au原子之间通过 d 电子的成键作用构成团簇内核[Au@Au8]3+, [Au@Au8]3+与PR3配体则通过"σ给予/π反馈"模式成键. PR3配体与[Au@Au8]3+的结合能够加强内核-外围Au原子间的成键作用, 缩小外围Au原子在成键上的差异, 增大前线轨道能级间隙, 从而提高团簇的稳定性. PR3配体中R基团供、 吸电子能力的变化对[Au@Au8(PR3)8]3+结构影响较小, 但对[Au@Au8]3+-PR3结合能影响较大. 能量分析显示, 不同PR3配体与[Au@Au8]3+之间具有相近的轨道作用能, 与R基团供、 吸电子能力相关的非轨道作用能成为影响两者连接牢固程度的决定因素.     

催化反应制备碳化硅纳米粉体的密度泛函理论计算及实验研究

以Si_(55),Si_(43)M_(12)和Si_(37)M_(18)(M=Fe,Co或Ni)团簇为模型,采用密度泛函理论(DFT)研究了Fe,Co及Ni纳米团簇催化硅粉转化为SiC的机理.计算结果表明,Fe,Co及Ni纳米催化剂先与Si形成合金,拉长并弱化Si—Si键的强度,起到活化Si粉的作用;合金的形成有利于C原子的吸附及Si原子和C原子间的反应;Fe的催化能力强于Co和Ni.在此基础上,以Si粉和酚醛树脂为原料,以Fe,Co及Ni硝酸盐为催化剂前驱体,通过微波加热反应制备了3C-SiC纳米粉体.研究了催化剂种类、反应温度、催化剂用量和反应时间等对制备3C-SiC纳米粉体的影响.结果表明,催化剂Fe,Co和Ni的加入均可显著降低3C-SiC的合成温度.当以2.0%(质量分数)的Fe为催化剂时,Si粉在1100℃下反应30 min后即可全部转化为3C-SiC纳米粉体;而在相同条件下,无催化剂时Si粉的完全转化温度为1250℃;Fe的催化效果优于Co和Ni,与DFT计算结果吻合.     

Quantum Chemical Study of X@BikPbm,BikPbm∙X,X@SbkSnm,and SbkSnm∙X Clusters

Russian Journal of General Chemistry - Clusters (Ih)-(Cd, Hg, Yb)@(Pb12, Sn12), (C5v)-(Ag, Au)@BiPb11, (C5v)-Ag@SbSn11, (D5d)(Ni, Pd, Pt)@Bi2Pb10, (D5d)-Pd@Sb2Sn10, (C3v)-(Pb12, Sn12)·(Pb, Sr,...     

HCHO+X(X=F、Cl、Br)的反应机理

采用CCSD/6-311++G(d,p)//B3LYP/6-311++G(d,p)方法研究了HCHO与卤素原子X(X=F、Cl、Br)的反应机理. 计算结果表明, 卤素原子X(X=F、Cl、Br)主要通过直接提取HCHO中的H原子生成HCO+HX(X=F、Cl、Br). 另外还可以生成稳定的中间体, 中间体再通过卤原子夺氢和氢原子直接解离两个反应通道分别生成HCO+HX(X=F、Cl、Br)和H+XCHO(X=F、Cl、Br). 其中卤原子夺氢通道为主反应通道, HCO和HX(X=F、Cl、Br)为主要的反应产物; 且三个反应的活化能均较低, 说明此类反应很容易进行, 计算结果与实验结果符合很好. 电子密度拓扑分析显示, 在HCHO+X反应通道(b)中出现了T型结构过渡态, 结构过渡态(STS)位于能量过渡态(ETS)之后. 并且按F、Cl、Br的顺序, 结构过渡态出现得越来越晚.     

Inversion barriers in NH2X,PH2X,NHXY, and PHXY species

Ab initio calculations are presented on the inversion barriers in mono-substituted amines and phosphines (NH₂X and PH₂X) and their radical analogs. As expected, using MP3/6-31G^* energies, phosphine barriers are rather larger than those for the corresponding amines, and electronegative substituents increase the barriers. Cyano substitution causes a dramatic decrease in the ammonia barrier. All of the radical nitrogen species studied are predicted to have small or zero barriers, and the radical NH₂O is predicted to be planar. PH₂O also has a very small barrier.     

Ueber die Adsorption,X

Ohne Zusammenfassung     

Electronic Structure of Fe+X Alloys (X = Si, Ge, Co)

The electronic structure of Fe–Ge, Fe–Si, and Fe–Co alloys has been investigated by X-ray photoelectron spectroscopy. In Fe–Ge alloys with less than 10 at.% Ge, the Fe–Ge bond is mainly formed by the Fe 4sp- and Ge 4p-electrons. The results obtained for this system are identical to those for the Fe–Si system. The form of the valence band reflects the density distribution of both iron d-electronic states the and p-electronic states of the second component, having more extended density distribution of valence electrons. In FeCo alloys, strong spatial localization of d-electron density takes place in the vicinity of the corresponding atoms, which is stronger on the iron atoms compared to pure iron; the valence band has a two-band structure reflecting the density distribution of the d-states of each component. X-ray photoelectron spectroscopy data are in good agreement with kinetic data for the alloys.     

Crystal chemistry of AB2X4 (X = S,Se, Te) compounds

An attempt is made to correlate the crystal structures of ternary chalcogenides of composition AB₂X₄ with the cationic radius ratio and a pseudo force-constant involving their electronegativities. The resultant diagram adequately resolves structures based on the types K₂SO₄, monoclinic, olivine, MnY₂S₄, Th₃P₄, and CaFe₂O₄ but structure types based on spinel, Cr₃Se₄, and Ag₂HgI₄ are not resolved. Crystal chemical arguments are used to explain these observations and to advance reasons for the successes and failures of this method for predicting structure types.     

C36X(X=O,NH,S)各种可能异构体的芳香性研究

采用拓扑共振能方法对富勒烯C36X(X=O,NH,S)开环结构中的所有可能的异构体及阳离子和阴离子芳香性进行了理论研究. 计算结果表明,C36X的芳香性高于C36. C36X的阳离子因其共振能为负值而具有反芳香性. 反之,C36X的阴离子因共振能为正值而具有芳香性和较高的稳定性. C36的D6h和D2d异构体中杂原子X插入在5-5键时得到的化合物最稳定. 从理论上预测了C36X的负离子能形成稳定的金属富勒烯. 对C36X的阳离子和阴离子的芳香性进行了解释.     

Stereochemistry of planarchiral compounds,part X

2,7-Dibromo-1,6-methano[10]anulene (3) and 2,9-Dibromo-syn-1,6:8,13-diimino[14]anulene (9) were quantitatively separated into their enantiomers by chromatography on triacetylcellulose (TAC) in ethanol. X-ray structure analysis (Bijvoet technique) established the chiralities (+)(R)-3 and (+)(S)-9 for the dextrorotatory enantiomers.Comparison of the CD spectra allowed the configurational assignment to further optically active [10] and [14] anulenes which were also accessible by chromatography onTAC. Conversion of (+)(R)-2-bromo-1,6-methano[10]anulene (2) into the corresponding methylester (–)-4 confirmed its previously proposed chirality (–)(R).2,7-Dibromo-1,6-oxido[10]anulene (7) and 2,9-dibromo-syn-diimino[14]anulene (9) are in contrast to the 2,9-dibromo-syn-dioxido[14]anulene (10) optically stable until 250°C. Consequently their inversion barriers are higher than 42 kcal (176 kJ) mol^–1.The CD spectra of mono and disubstituted anulenes (with C₁ and C₂ symmetry, resp.) are compared: For the [10]anulenes theCotton effect around 330 nm seems to be specific for their configuration with a positive effect indicating (S)-chirality and vice versa. Some regularities concerning the chromatographic resolutions are discussed.

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Stereochemie planar chialer Verbindungen, 10. Mitt.: Röntgenkristallstruktur und absolute Chiralität überbrückter [10]- und [14] Anulene

Zusammenfassung 2,7-Dibrom-1,6-methano[10]anulen (3) und 2,9-Dibrom-syn-1,6:8,13-diimino[14]anulen (9) wurden durch Chromatographie an Triacetylcellulose (TAC) in Ethanol quantitativ in ihre Enantiomeren getrennt. Röntgenstruktur-analyse (Bijvoet-Technik) bewies für die rechtsdrehenden Enantiomeren die Chiralität (+)(R)-3 bzw. (+)(S)-9.Ein Vergleich der CD-Spektren ermöglichte die Konfigurationszuordnung weiterer optisch aktiver [10]- und [14]Anulene, die gleichfalls durch Chromato-graphie anTAC erhalten worden waren. Umwandlung von (+)(R)-2-Brom-1,6-methano[10]anulen (2) in den entsprechenden Methylester (–)-4 bestätigte dessen schon früher vorgeschlagene Chiralität (–)(R).Dibrom-1,6-oxido[10]anulen (7) und Dibrom-diimino[14]anulen (9) sind im Gegensatz zum Dioxido[14]anulen (10) bis 250°C optisch stabil. Ihre Inver-sionsbarrieren liegen somit über 42 kcal (176kJ) mol^–1.Die CD-Spektren von mono- und disubstituierten Anulenen (mit C₁ bzw. C₂-Symmetrie) werden verglichen: Für die [10]Anulene scheint derCottoneffekt um 330 nm konfigurationsspezifisch zu sein, wobei ein positiver Effekt (S)-Chiralität anzeigt — und vice versa. Einige Regelmäßigkeiten bezüglich der chromatographischen Enantiomerentrennung werden diskutiert.

     

Schwingungsspektren und Normalkoordinatenanalysen der Penta- und Tetrahalogendisilane X3SiSiHX2 und X3SiSiH2X,X = Br und I

The IR and Raman vibrational spectra of the title compounds have been measured and assigned with the aid of normal coordinate analyses. SiSi-force constants have been calculated. They increase with increasing electronegativity of the halogen X.     

Geometries,vibrational frequencies,and electron affinities of X2Cl (X=C,Si,Ge) clusters

Ab initio quantum chemical calculations have been performed on X₂Cl^? and X₂Cl (X = C, Si, Ge) clusters. The geometrical structures, vibrational frequencies, electronic properties and dissociation energies are investigated at the Hartree–Fock (HF), Møller–Plesset second‐ and fourth‐order (MP2, MP4), CCSD(T) level with the 6‐311+G(d) basis set. The X₂Cl (X = C, Si, Ge) and X₂Cl^? (X = Si, Ge) take a bent shape obtained at the ground state, while C₂Cl^? has a linear structure. The impact on internal electron transfer between the X₂Cl and the corresponding anional clusters is studied. The three different types of electron affinities (EAs) at the CCSD(T) are reported. The most reliable adiabatic electronic affinities, obtained at the CCSD(T)/cc‐pvqz level of theory, are predicted to be 3.30, 2.62, and 1.98 eV for C₂Cl, Si₂Cl, and Ge₂Cl, respectively. The calculated EAs of C₂Cl and Ge₂Cl are in good agreement with theoretical results reported. The correlation effects and basis sets effects on the geometrical structures and dissociation energies are discussed. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. Int J Quantum Chem, 2007